(57)【要約】【課題】  アルカリ金属と有機ハロゲン化合物との接触効率を高めた反応効率のよい有機ハロゲン化合物の処理方法を提供すること。【解決手段】  油中の有機ハロゲン化合物をアルカリ金属３を用いて処理する方法において、担体２をアルカリ金属３でコーティングした処理剤１をカラム４に充填し、前記カラム４に有機ハロゲン化合物を含む油を通すことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。【選択図】  図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油中の有機ハロゲン化合物をアルカリ金属を用いて処理する方法において、担体をアルカリ金属でコーティングした処理剤をカラムに充填し、前記カラムに有機ハロゲン化合物を含む油を通すことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項２】
前記担体が、粉体状または最大６ｍｍの粒度を有する顆粒状の酸化アルミニウム、酸化チタン、沈降珪酸、食塩、か焼ナトリウム、活性炭、ゼオライトからなる群より選択されたいずれか１種又は２種以上の組み合せであることを特徴とする請求項１に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項３】
あらかじめ前記油中のセルロース等電気機器内の劣化物を除去する前処理をした後に、前記カラムに前記油を通すことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項４】
前処理のために、濾床が、アルカリ金属の炭酸塩若しくは重炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩若しくは重炭酸塩、酸化アルミニウムまたは酸性白土から成ることを特徴とする請求項３に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項５】
複数のカラムを直列に配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【請求項６】
分解された有機ハロゲン化合物を含む油を酸性白土で濾過した後、電気機器に戻すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランス等の電気機器、機械器具その他に使用されている有機ハロゲン化合物を化学的に分解する処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ハロゲン化合物、特にポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）は、安定した性状、絶縁性、電気的特性に優れているという特長から、トランスやコンデンサ用の絶縁油、ノーカーボン紙、各種機械器具の潤滑油、塗料など幅広い用途に使用されていた。
【０００３】
有機ハロゲン化合物は、塩素を置換基に有する化合物をいい、例えば、ＰＣＢ、ＤＤＴ、ダイオキシン等がこれに含まれる。
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、市販のＰＣＢ製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。
【０００４】
しかし、その後、ＰＣＢを含む有機ハロゲン化合物は、生体や環境に有害であることが判明し、現在ではその製造や輸入が禁止され、使用済みのＰＣＢについては保管が義務付けられている。
【０００５】
このため、有機ハロゲン化合物を含む油類、例えば、トランスやコンデンサ用の絶縁油あるいは各種機械器具の潤滑油として広く使用されてきたＰＣＢを含む油類を、容易に処理できる方法が望まれている。
【０００６】
これらの有機ハロゲン化合物を処理する方法としては、有機ハロゲン化合物を炭化水素油に溶解し、アルカリ性物質を加えて加熱することによって分解する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、当該方法は、溶融体となっている有機ハロゲン化合物とアルカリ性物質との接触効率が低く、反応効率も悪いため、混合溶液を攪拌しなければならない。
【特許文献１】特開平８−１４１１０７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、効率のよい有機ハロゲン化合物の処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく、アルカリ金属を用いた有機ハロゲン化合物の処理方法について数多くの理論検討および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。
【０００９】
多孔質セラミック担体にアルカリ金属をコーティングすることで、アルカリ金属の表面積が増大し、これに伴いアルカリ金属と有機ハロゲン化合物との接触効率が高くなり、分解処理能力が向上すること。
【００１０】
多孔質セラミック担体にアルカリ金属をコーティングした処理剤を、カラムに充填し、
当該カラムに有機ハロゲン化合物を含む油類を通すと、さらに上記処理能力が向上すること。
【００１１】
有機ハロゲン化合物を含む油類、特にトランスの絶縁油には、ＯＨ基を有するセルロースないしはその断片が含まれている場合があるので、あらかじめ当該極性物質を除去する前処理を行うと、上記処理能力が向上すること。
【００１２】
上記の知見に基づき、本発明者は効率よく有機ハロゲン化合物を処理する方法に想到した。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１３】
（１）油中の有機ハロゲン化合物をアルカリ金属を用いて処理する方法において、担体をアルカリ金属でコーティングした処理剤をカラムに充填し、前記カラムに有機ハロゲン化合物を含む油を通すことを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。
【００１４】
（２）前記担体が、粉体状または最大６ｍｍの粒度を有する顆粒状の酸化アルミニウム、酸化チタン、沈降珪酸、食塩、か焼ナトリウム、活性炭、ゼオライトからなる群より選択されたいずれか１種又は２種以上の組み合せであることを特徴とする（１）に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【００１５】
（３）あらかじめ前記油中のセルロース等電気機器内の劣化物を除去する前処理をした後に、前記カラムに前記油を通すことを特徴とする（１）又は（２）に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【００１６】
（４）前処理のために、濾床が、アルカリ金属の炭酸塩若しくは重炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩若しくは重炭酸塩、酸化アルミニウムまたは酸性白土から成ることを特徴とする（３）に記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【００１７】
（５）複数のカラムを直列に配置することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１つに記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【００１８】
（６）分解された有機ハロゲン化合物を含む油を酸性白土で濾過した後、電気機器に戻すことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１つに記載の有機ハロゲン化合物の処理方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、アルカリ金属と有機ハロゲン化合物との接触効率が高くなり、有機ハロゲン化合物を効率よく分解処理することができる。
また、油の乾燥、脱酸素化が図れるという効果も得られる。
さらに、油を比較的長時間循環させた場合は、油の色が淡くなる（脱色）という効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明に係るトランスの絶縁油に含まれる有機ハロゲン化合物の処理方法の１実施形態を示している。
【００２１】
はじめに、トランス５に封入されていた前記油は、ポンプ６により、前処理用濾過器７に通される。
前処理用濾過器７では、前記油に含まれている極性物質を取り除く濾過処理（前処理）が行われる。
前記油には、トランスの絶縁紙として用いられていたセルロースないしはその断片が含まれている場合があるが、これらの劣化物はアルカリ金属と反応するＯＨ基を有するため、次工程で行われるアルカリ金属と有機ハロゲン化合物との反応を阻害するおそれがある。よって、次工程での分解処理を効率よくするために、あらかじめ前記極性物質を取り除いておく。
当該濾過処理で用いられる濾床には、アルカリ金属の炭酸塩若しくは重炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩若しくは重炭酸塩、酸化アルミニウムまたは酸性白土を使用することが望ましい。
なお、このような前処理が不要の場合には、本工程を省略することもできる。
【００２２】
また、前記油を通す導管９の材質は、２０℃〜１９０℃の温度条件で使用できるものであれば特に問わないが、ステンレス鋼などの高級鋼またはガラスが望ましい。
【００２３】
次に、前処理された前記油は、処理剤１を充填したカラム４に通され、ここで、有機ハロゲン化合物の分解処理が行われる。
処理剤１は、図３に示すように、多孔質担体２の表面にアルカリ金属３を薄膜状にコーティングした構造を有する。アルカリ金属３の表面積を増大させ、これによってアルカリ金属３と有機ハロゲン化合物との接触効率を高め、分解処理能力を向上させるためである。
コーティング法としては、ディッピングコーティングやスプレー法などを例示することができるが、金属分散体として担体上にコーティングするのが望ましい。
処理剤１は、担体２の質量に対し1〜５０質量％、好ましくは１０〜３０質量％のアルカリ金属３を含有する。
【００２４】
担体２の材質としては、触媒に用いられる多孔質セラミックス担体を使用することができるが、酸化アルミニウム、酸化チタン、沈降珪酸、食塩、か焼ナトリウム、活性炭、ゼオライトを使用するのが望ましい。
担体２の形状は、粉体状、顆粒状、球状、ラグビーボール状などを例示することができるが、粉体状または最大６ｍｍの粒度を有する顆粒状が望ましい。
【００２５】
アルカリ金属３としては、ナトリウムやカリウムがあるが、安全性の点からナトリウムを使用するのが望ましい。
【００２６】
カラム４の形状は、有機ハロゲン化合物を含む油を通したときに、処理剤１と有機ハロゲン化合物がより効率的に接触し得る充填効率を達成できるものを使用するのが望ましい。図１においては、内径１００ｍｍ、内部高さ１０００ｍｍ、容積７．９リットルの柱状型カラムを使用している。
カラム４に充填する処理剤１の数量は、処理すべき有機ハロゲン化合物及び場合により存在するその他の塩素化炭化水素を確実に分解するのに十分であるように決められる。
カラム４の材質は、２０℃〜１９０℃の温度条件で使用できるものであれば特に問わないが、ステンレス鋼などの高級鋼またはガラスが望ましい。
カラム４の数や構成は、処理温度や処理時間に応じて変更することができる。例えば、図１に示す実施例では１つのカラム４を使用しているが、処理時間を短縮するために、図２に示すように複数のカラム４を直列に連結することもできるし、複数のカラム４を並列に連結することもできる。
本発明に係る処理方法の処理温度は、２０℃〜１９０℃であるが、加圧可能なカラム４を使用すると、処理時間を短縮することも可能である。
また、温度調整できるカラム４を使用すると、処理時間を随時変更することも可能である。
なお、図1においては、前記油と処理剤１との接触効率を高めるために、地面に対して垂直に立設したカラム４の下方から上方に向けて前記油を通しているが、上方から下方に前記油を通してもよい。
【００２７】
最後に、分解処理された前記油は、トランス５に戻され、再びポンプ６により、前記した前処理工程、分解処理工程を循環させることができる。
【００２８】
図２は、本発明に係る前記油の処理方法の別の実施形態を示している。具体的には、処理時間を短縮するために複数のカラム４を直列に連結し、前記カラム４での分解処理工程の後に後処理工程を実施すべく、後処理用濾過器８を連結している。
後処理用濾過器８では、分解された前記油を酸性白土で濾過する処理（後処理）が行われる。分解処理により生じた前記油に含まれる塩化ナトリウム、酸化ナトリウム、ビフェニル類を取り除くためである。
【００２９】
図３は、トランス油の循環回路およびリサイクル回路を備えた本発明に係るトランスの絶縁油に含まれる有機ハロゲン化合物の処理方法の１実施形態を示している。
トランス、特に大型トランスの場合は、使用に伴いトランス油の温度が上昇する。したがって、トランス油をポンプ６でトランス容器から抜き出し、冷却器１１によって冷却し、もとのトランス容器に戻すというトランス油の循環を行いながらトランスを使用している。
図３に示すように、切替弁１０を設けることで、トランス油を、前処理用濾過器７、熱交換器１３、加熱器１２、カラム４、後処理用濾過器８、熱交換器１３、冷却器１１、そしてトランス５の経路を循環させることができる。
すなわち、前記のようなトランス油を循環させながら使用するトランス５においては、トランス容器からトランス油を抜き出すための特殊な装置や機械は一切不要であり、切替弁１０の弁を切り替えるという簡単な操作で、トランス５に使用されている有機ハロゲン化合物を化学的に分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の処理方法を実施する装置の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の処理方法を実施する装置の他の例を示す構成図である。
【図３】処理剤１の断面図である。
【図４】トランス油の循環回路およびリサイクル回路を備えた本発明の処理方法を実施する装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  処理剤  
２  担体
３  アルカリ金属
４  カラム
５  トランス
６  ポンプ
７  前処理用濾過器
８  後処理用濾過器
９  導管
１０  切替弁
１１  冷却器
１２  加熱器
１３  熱交換機  
【図１】
2005230351.tif 000003
【図２】
2005230351.tif 000004
【図３】
2005230351.tif 000005
【図４】
2005230351.tif 000006